KR101009879B1

KR101009879B1 - 탄성파 필터장치 및 듀플렉서

Info

Publication number: KR101009879B1
Application number: KR1020087027210A
Authority: KR
Inventors: 유이치 타카미네; 마사루 야타; 야스히사 후지이
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2011-01-19
Also published as: US20090021322A1; KR20090037852A; CN101438495B; EP2017961A1; WO2007129548A1; JP5068255B2; JPWO2007129548A1; US7800460B2; CN101438495A; EP2017961A4

Abstract

평형-불평형 변환 기능을 가지며, 불평형단자측의 임피던스에 비해 평형단자측의 임피던스를 4배보다도 크게 하는 것이 가능하게 되어 있는 탄성파 필터 장치를 제공한다.

불평형단자(3)에 제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8)가 접속되어 있고, 제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8)가 각각 제1~제3 IDT(11~13) 및 제4~제6 IDT(14~16)를 가지며, 제1, 제2 IDT(11, 13) 및 제4, 제6 IDT(14, 16)의 각 한쪽 끝이 공통접속되어 불평형단자(3)에 접속되어 있고, 제2 IDT(12) 및 제5 IDT(15)가 탄성파 전파방향을 따라 분할된 제1~제3 분할IDT부(12a~12c, 15a~15c)를 가지며, 제2 분할IDT부(12b) 및 제5 분할IDT부(15b)가 각각 제1, 제2 평형단자(4, 5)에 접속되어 있는 탄성파 필터장치(1).

탄성파 필터장치, 듀플렉서, 평형단자, 불평형단자, IDT부

Description

탄성파 필터장치 및 듀플렉서{ELASTIC WAVE FILTER DEVICE AND DUPLEXER}

본 발명은 탄성 표면파나 탄성 경계파 등의 탄성파를 이용한 탄성파 필터장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 평형-불평형 변환 기능을 가지며, 입력 임피던스에 대한 출력 임피던스의 크기를 크게 하는 것이 가능하게 되어 있는 밸런스형 탄성파 필터장치 및 상기 탄성파 필터장치를 이용한 듀플렉서에 관한 것이다.

최근, 휴대전화기의 RF단에 사용되는 탄성 표면파 필터에서는 평형-불평형 변환 기능, 소위 발룬(balun)의 기능을 가지는 것이 요구되고 있다. 그로 인해 평형-불평형 변환 기능을 용이하게 부여할 수 있고, 나아가 고주파화에 용이하게 대응할 수 있어, 종결합 공진자형의 탄성 표면파 필터가 RF단의 밴드패스(bandpass) 필터로서 널리 이용되고 있다.

상기 평형-불평형 변환 기능을 가지는 탄성 표면파 필터의 출력측에는 평형 입력 혹은 작동 입출력을 가지는 믹서(mixer) IC(이하, 평형형 믹서 IC로 약칭함)가 접속되는 것이 보통이다.

평형형 믹서 IC의 입력 임피던스는 통상 150∼200Ω이다. 이에 반해, 상기 RF단에 이용되고 있는 탄성 표면파 필터의 입출력 임피던스는 통상 50Ω이다.

따라서, 상기 평형형 믹서 IC에 접속되는 탄성 표면파 필터에서는 출력 임피 던스가 50Ω보다 크게 150∼200Ω 정도로 되는 것이 요망되고 있다.

그래서 특허문헌 1에는 평형-불평형 변환 기능을 가지며, 입력 임피던스와 출력 임피던스의 비가 1:4 정도로 되어 있는 탄성 표면파 필터장치가 개시되어 있다. 도 10은 특허문헌 1에 기재된 탄성 표면파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

탄성 표면파 필터장치(501)는 불평형단자(502)와 제1, 제2 평형단자(503, 504)를 가진다. 불평형단자(502)에 병렬로 제1, 제2 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성파 필터부(505, 506)가 접속되어 있다. 종결합 공진자형 탄성파 필터부(505)는 탄성 표면파 전파방향에 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT(505a∼505c)를 가진다. IDT(505a∼505c)가 형성되어 있는 영역의 탄성 표면파 전파방향 양측에 반사기(505d, 505e)가 배치되어 있다. 종결합 공진자형 탄성파 필터부(506)도 마찬가지로 제1∼제3 IDT(506a∼506c)와 반사기(506d, 506e)를 가진다.

중앙의 IDT(505b, 506b)의 각 한쪽 끝이 공통접속되어 불평형단자(502)에 접속되어 있다. 또한 제1, 제3 IDT(505a, 505c)의 한쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자(503)에 접속되고, 제1, 제3 IDT(506a, 506c)의 한쪽 끝이 공통접속되어 제2 평형단자(504)에 접속되어 있다.

제1∼제3 IDT(505a∼505c)와 제1∼제3 IDT(506a∼506c)는 불평형단자(502)에서 제1 평형 신호 단자(503)로 흐르는 신호의 위상과, 불평형단자(502)에서 제2 평형단자(504)로 흐르는 신호의 위상이 180도 다르도록 구성되어 있다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 2002-290203호

특허문헌 1에 기재된 탄성 표면파 필터장치(501)에서는, 입력 단자로서의 불평형단자(502)측의 임피던스와 출력 임피던스로서의 제1, 제2 평형단자(503, 504)측의 임피던스의 비를 1:3∼1:4 정도로 하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 출력 임피던스의 입력 임피던스에 대한 비인 임피던스비를 4 정도로 하는 것이 가능하게 되어 있다.

그러나 최근 평형-불평형 변환 기능을 가지는 탄성 표면파 필터의 후단(後段)에 접속되는 평형형 믹서 IC의 입력 임피던스는 200Ω보다도 높아져 있다. 즉, 상기 입력 임피던스가 예를 들면 600Ω 정도로 큰 것도 있다. 따라서, 상기 임피던스비는 4보다도 크게, 예를 들면 12 정도의 큰 값이 되는 것이 요망되고 있다. 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 종래의 탄성 표면파 필터장치로는 이와 같은 요망을 만족시킬 수 없었다.

또한 최근 탄성 표면파 필터를 대신하여, 패키지 구조의 간략화를 달성할 수 있기 때문에 탄성 경계파를 이용한 탄성 경계파 필터가 개발되어 오고 있다. 이와 같은 탄성 경계파 필터에서도 마찬가지로 평형-불평형 변환 기능을 가지며, 또한 상기 임피던스비가 큰 필터가 강하게 요망되고 있다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 결점을 해소하여, 평형-불평형 변환 기능을 가질 뿐만 아니라, 평형단자측의 임피던스의 불평형단자측의 임피던스에 대한 비율인 임피던스비를 4보다도 크게 할 수 있으며, 그로 인해 보다 광범위한 회로에 접속하는 것이 가능하게 되어 있는 밸런스형 탄성파 필터장치 및 상기 탄성파 필터장치를 이용한 듀플렉서를 제공하는 것에 있다.

제1의 발명에 의하면, 불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서, 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제2 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와 상기 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제5 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고, 상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제1, 제3 IDT의 한쪽 끝과 상기 제2 탄성파 필터부의 제4, 제6 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있으며, 상기 제1∼제3 IDT 및 제4∼제6 IDT는 상기 불평형단자에서 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과 상기 불평형단자에서 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 구성되어 있고,

상기 제2 IDT는 제1∼제3 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제1 공통 버스바(bus bar)를 가지며, 제2 분할IDT부의 다른쪽 끝은 제1 평형단자에 접속되어 있고, 제1, 제3 분할IDT부의 각 다른쪽 끝은 어스 단자에 접속되어 있고, 상기 제5 IDT는 제1∼제3 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제2 공통 버스바를 가지며, 제2 분할IDT부의 다른쪽 끝은 제2 평형단자에 접속되어 있고, 제1, 제3 분할IDT부의 각 다른쪽 끝은 어스 단자에 접속되어 있는 탄성파 필터장치가 제공된다.

제2의 발명에 의하면, 불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서, 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제2 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와 상기 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제5 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고, 상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제1, 제3 IDT의 한쪽 끝과 상기 제2 탄성파 필터부의 제4, 제6 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 상기 제1∼제3 IDT 및 제4∼제6 IDT는 상기 불평형단자에서 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과 상기 불평형단자에서 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 구성되어 있으며, 상기 제2 IDT는 제1∼제3 분할IDT부를 공통접속하고 있는 제1 공통 버스바를 가지며, 상기 제2 IDT의 상기 제1, 제3 분할IDT부의 제1 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 제1 평형단자에 접속되어 있고, 제2 분할IDT부의 제1 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 어스 단자에 접속되어 있으며, 상기 제5 IDT는 제1∼제3 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제2 공통 버스바를 가지며, 상기 제5 IDT의 제1, 제3 분할IDT부의 제2 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 제2 평형단자에 접속되어 있고, 제2 분할IDT부의 제1 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 어스 단자에 접속되어 있는 탄성파 필터장치가 제공된다.

제3의 발명에 의하면, 불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서, 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제1, 제3 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와, 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제4, 제6 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고, 상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT의 한쪽 끝과 상기 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 상기 제1, 제3, 제4, 제6 IDT는 제1, 제2 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제1∼제4 공통 버스바를 가지며, 상기 제1 IDT의 제1 분할IDT부 및 상기 제3 IDT의 제2 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자에 접속되어 있고, 상기 제4 IDT의 제1 분할IDT부 및 제6 IDT의 제2 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제2 평형단자에 접속되어 있으며, 제1 IDT의 제2 분할IDT부, 제3 IDT의 제1 분할IDT부, 제4 IDT의 제2 분할IDT부, 제6 IDT의 제1 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 어스 단자에 접속되어 있고, 상기 불평형단자에서 상기 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과 상기 불평형단자에서 상기 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 상기 제1∼제6 IDT가 구성되어 있는 탄성파 필터장치가 제공된다.

제4의 발명에 의하면, 불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서, 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제1, 제3 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제4, 제6 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고, 상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT의 한쪽 끝과 상기 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 상기 제1, 제3, 제4, 제6 IDT는 제1, 제2 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제1∼제4 공통 버스바를 가지며, 상기 제1 IDT의 제2 분할IDT부 및 상기 제3 IDT의 제1 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자에 접속되어 있고, 상기 제4 IDT의 제2 분할IDT부 및 제6 IDT의 제1 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제2 평형단자에 접속되어 있고, 제1 IDT의 제1 분할IDT부, 제3 IDT의 제2 분할IDT부, 제4 IDT의 제1 분할IDT부, 제6 IDT의 제2 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 어스 단자에 접속되어 있고, 상기 불평형단자에서 상기 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과 상기 불평형단자에서 상기 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 상기 제1∼제6 IDT가 구성되어 있는 탄성파 필터장치가 제공된다.

제3, 제4의 발명의 어느 특정 국면에서는 상기 제1∼제3 IDT가 형성되어 있는 영역의 탄성파 전파방향 양측에 형성된 제7, 제8 IDT와, 상기 제4∼제6 IDT 가 형성되어 있는 영역의 탄성파 전파방향 양측에 형성된 제9, 제10 IDT가 더 포함되고, 제7, 제8 IDT 및 제9, 제10 IDT의 각 한쪽 끝이 상기 불평형 신호 단자에 접속된다. 즉 제3, 제4의 발명은 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성파 필터부를 가지는 것이어도 된다.

본 발명의 다른 특정 국면에서는 본 발명에 따라 구성된 탄성파 필터장치를 수신측 필터로서 이용하고, 래더형 회로 구성의 필터를 송신측 필터로서 이용한 것을 특징으로 하는 듀플렉서가 제공된다.

(발명의 효과)

제1의 발명에 의하면, 불평형단자와 제1, 제2 평형단자 사이에 상기한 바와 같이 구성된 제1, 제2 탄성파 필터부가 접속되어 있으므로 평형-불평형 변환 기능이 실현된다. 나아가, 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT 및 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT가 각각 제1∼제3 분할IDT부를 가지며, 제2 IDT의 제2 분할IDT부가 제1 평형단자에, 제5 IDT의 제2 분할IDT부가 제2 평형단자에 접속되어 있으므로, 불평형단자측의 임피던스에 비해 제1, 제2 평형단자측의 임피던스를 매우 크게 할 수 있다. 즉, 평형단자측의 임피던스의 불평형단자측의 임피던스에 대한 비인 임피던스비를 4보다도 크게 12 정도로 하는 것이 가능해진다. 따라서 제1, 제2 평형단자에 종래보다도 높은 입력 임피던스를 가지는 평형형 믹서 IC 등을 접속한 경우에도 임피던스 매칭(impedance matching)을 용이하게 도모할 수 있다.

제2의 발명에 의하면, 불평형단자와 제1, 제2 평형단자 사이에 상기한 바와 같이 구성된 제1, 제2 탄성파 필터부가 접속되어 있으므로 평형-불평형 변환 기능이 실현된다. 나아가, 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT 및 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT가 각각 제1∼제3 분할IDT부를 가지며, 제2 IDT의 제1, 제3 분할IDT부가 제1 평형단자에, 제5 IDT의 제1, 제3 분할IDT부가 제2 평형단자에 접속되어 있으므로, 불평형단자측의 임피던스에 비해 제1, 제2 평형단자측의 임피던스를 매우 크게 할 수 있다. 즉, 평형단자측의 임피던스의 불평형단자측의 임피던스에 대한 비인 임피던스비를 4보다도 크게 12 정도로 하는 것이 가능해진다. 따라서 제1, 제2 평형단자에 종래보다도 높은 입력 임피던스를 가지는 평형형 믹서 IC 등을 접속한 경우에도 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다.

제3의 발명에 의하면, 제1, 제2 탄성파 필터부가 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로 평형-불평형 변환 기능이 실현되어 있다. 나아가, 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT의 한쪽 끝과 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT의 한쪽 끝이 불평형단자에 접속되어 있는 것, 및 제1, 제3 IDT가 각각 제1, 제2 분할IDT부를 가지며, 제1 IDT의 제1 분할IDT부 및 제3 IDT의 제2 분할IDT부의 한쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자에 접속되어 있고, 제4 IDT의 제1 분할IDT부 및 제6 IDT의 제2 분할IDT부가 공통접속되어 제2 평형단자에 접속되어 있음으로 인해, 불평형단자측의 임피던스에 대한 평형단자측의 임피던스의 비인 임피던스비를 4보다 크게 할 수 있다. 즉, 상기 임피던스비를 12 정도로 높일 수 있다. 따라서, 종래보다 큰 입력 임피던스를 가지는 평형형 믹서 IC를 접속한 경우에도 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다.

제4의 발명에 의하면, 제1, 제2 탄성파 필터부가 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로 평형-불평형 변환 기능이 실현되어 있다. 나아가, 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT의 한쪽 끝과 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT의 한쪽 끝이 불평형단자에 접속되어 있는 것, 및 제1, 제3 IDT가 각각 제1, 제2 분할IDT부를 가지며, 제1 IDT의 제2 분할IDT부 및 제3 IDT의 제1 분할IDT부의 한쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자에 접속되어 있고, 제4 IDT의 제2 분할IDT부 및 제6 IDT의 제1 분할IDT부가 공통접속되어 제2 평형단자에 접속되어 있음으로 인해, 불평형단자측의 임피던스에 대한 평형단자측의 임피던스의 비인 임피던스비를 4보다 크게 할 수 있다. 즉, 상기 임피던스비를 12 정도로 높일 수 있다. 따라서, 종래보다 큰 입력 임피던스를 가지는 평형형 믹서 IC를 접속한 경우에도 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 2는 본 실시형태의 탄성파 필터장치의 감쇠(減衰)량-주파수특성을 나타내는 도면이다.

도 3(a) 및 (b)는 제1 실시형태의 탄성파 필터장치의 불평형단자측의 임피던스 스미스 차트(smith chart) 및 평형단자측에서의 임피던스 스미스 차트를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 6은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 7은 제3 실시형태의 변형예에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.

도 8은 제4 실시형태의 변형예에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시형태로서의 듀플렉서의 전극구조를 나타내는 모 식적 평면도이다.

도 10은 종래의 탄성파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 11은 비교예의 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.

도 12는 비교예의 탄성파 필터장치의 감쇠량-주파수특성을 나타내는 도면이다.

<부호의 설명>

1 탄성파 필터장치

2 압전기판

3 불평형단자

4, 5 제1, 제2 평형단자

6 1포트형 탄성파 공진자

6a IDT

6b, 6c 반사기

7 제1 탄성파 필터부

8 제2 탄성파 필터부

11∼13 제1∼제3 IDT

12a∼12c 분할IDT부

12d 공통 버스바

14∼16 제4∼제6 IDT

15a∼15c 분할IDT부

15d 공통 버스바

17a, 17b 반사기

18a, 18b 반사기

21 탄성파 필터장치

27, 28 탄성파 필터부

31∼33 제1∼제3 IDT

32a∼32c 분할IDT부

32d 공통 버스바

34∼36 제4∼제6 IDT

35a∼35c 분할IDT부

35d 공통 버스바

41 탄성파 필터장치

47, 48 제1, 제2 탄성파 필터부

51∼53 제1∼제3 IDT

51a, 5lb 분할IDT부

51c 공통 버스바

53a, 53b 분할IDT부

54∼56 제4∼제6 IDT

54a, 54b 분할IDT부

54c 공통 버스바

56a, 56b 분할IDT부

56c 공통 버스바

57a, 57b 반사기

58a, 58b 반사기

61 탄성파 필터장치

67, 68 제1, 제2 탄성파 필터부

71∼73 제1∼제3 IDT

71a, 7lb 분할IDT부

71c 공통 버스바

73a, 73b 분할IDT부

73c 공통 버스바

74∼76 제4∼제6 IDT

74a, 74b 분할IDT부

74c 공통 버스바

76a, 76b 분할IDT부

77a, 77b 반사기

78a, 78b 반사기

81 탄성파 필터장치

82, 83 제7, 제8 IDT

84, 85 제9, 제10 IDT

91 탄성파 필터장치

92, 93 제7, 제8 IDT

94, 95 제9, 제10 IDT

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 명확히 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 필터장치로서의 탄성 표면파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

본 실시형태의 탄성파 필터장치(1)는 압전기판(2)을 가진다. 압전기판(2)으로서는 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 40±5°Y컷트 X전파의 LiTaO₃ 기판이 이용되고 있다.

압전기판(2)상에 도 1에 나타내고 있는 전극구조를 형성함으로써, 종결합 공진자형의 탄성 표면파 필터장치가 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태 및 이하의 실시형태에서는 DCS 수신용 대역 필터로서 이용되는 탄성 표면파 필터장치를 설명하기로 한다. 이 DCS 수신용 대역 필터에서는 입력 단자가 불평형단자이며, 그 임피던스는 50Ω로 되어 있다. 이 DCS 수신용 대역 필터의 출력 단자에는 입력 임피던스가 600Ω인 평형형 믹서 IC가 접속된다. 따라서 출력 단자로서의 제1, 제2 평형 단자측의 임피던스는 600Ω로 하는 것이 요망된다. 즉, 불평형단자측의 임피던스에 대한 출력 단자측 즉, 평형 신호 단자측의 임피던스의 비는 12로 되는 것이 요구된다.

도 1에 나타내는 바와 같이 탄성파 필터장치(1)는 불평형단자(3)와 제1, 제2 평형단자(4, 5)를 가진다. 불평형단자(3)에 1포트형 탄성파 공진자(6)를 통해 제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8)가 접속되어 있다. 제1 탄성파 필터부(7)는 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT(11∼13)를 가진다. 또한, 제2 탄성파 필터부(8)는 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT(14∼16)를 가진다.

제1, 제2 탄성파 필터부는 각각 3개의 IDT를 가지는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성파 필터부이다. 또한 각 탄성파 필터부(7, 8)에서는 탄성파 전파방향 양끝에 반사기(17a, 17b, 18a, 18b)가 배치되어 있다.

1포트형 탄성파 공진자(6)는 본 실시형태에서는 반드시 필수적이지 않지만, 불평형단자(3)에 1포트형 탄성파 공진자(6)의 한쪽 끝이 접속되어 있다. 또한, 본 실시형태에서 탄성파 공진자(6)는 IDT(6a)와 IDT(6a)의 양측에 배치된 반사기(6b, 6c)를 가진다. 단, 반사기(6b, 6c)는 반드시 형성하지 않아도 된다.

본 실시형태에서는 1포트형 탄성파 공진자(6)를 불평형단자(3)와 제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8) 사이에 직렬로 접속함으로써, 통과대역 근방에서의 감쇠량이 크게 되어 필터 특성의 급준성이 높아져 있다. 또한, 통과대역 내에서의 임피던스를 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

1포트형 탄성파 공진자(6)의 다른쪽 끝이 제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8)에 접속되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 탄성파 필터부(7)의 제1, 제3 IDT(11, 13)의 한쪽 끝이 공통접속되어, 1포트형 탄성파 공진자(6)를 통해 불평형단자(3)에 접속되어 있다. 또한 제2 탄성파 필터부(8)의 제4, 제6 IDT(14, 16)의 한쪽 끝이 공통접속되어, 마찬가지로 제1 탄성파 공진자(6)를 통해 불평형단자(3)에 접속되어 있다.

제1, 제3 IDT(11, 13)의 다른쪽 끝은 그라운드 전위에 접속되어 있다. 제4, 제6 IDT(14, 16)의 다른쪽 끝도 그라운드 전위에 접속되어 있다. 따라서 제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8)는 불평형단자(3)에 병렬로 접속되어 있다.

한편 제2 IDT(12)는 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부(12a∼12c)를 가진다. IDT(12)는 제1 공통 버스바(12d)를 가진다. 공통 버스바(12d)에 의해 제1∼제3 분할IDT부(12a∼12c)의 각 한쪽 끝이 접속되어 있다.

중앙의 제2 분할IDT부(12b)는 공통 버스바(12d)에 접속되어 있는 측의 단부와 반대측의 단부에 있어서 제1 평형단자(4)에 접속되어 있다. 제1, 제3 분할IDT부(12a, 12c)의 공통 버스바(12d)와 접속되어 있는 측의 단부와는 반대측의 단부는 그라운드 전위에 접속되어 있다.

또한, 제1 탄성파 필터부(7)에서는 제1, 제3 IDT(11, 13)의 제2 IDT(12)측의 단부에 직렬 웨이팅(weighting)이 실시되어 있다. 즉, 약도적으로 나타내는 부유식(floating) 전극지(11a, 13a)를 형성함으로써 직렬 웨이팅이 실시되어 있다. 이 직렬 웨이팅은 필수는 아니지만, 직렬 웨이팅을 실시함으로써 제1 탄성파 필터부에 서의 IDT간의 상태를 제2 탄성파 필터부(8)측에서의 IDT간의 상태에 근접시킬 수 있어 위상평형도나 진폭평형도가 높아져 있다.

제2 탄성파 필터부(8)에서도 중앙에 위치하고 있는 IDT인 제5 IDT(15)가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부(15a∼15c)를 가진다. 제5 IDT(15)는 제1∼제3 분할IDT부(15a∼15c)의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제2 공통 버스바(15d)를 가진다. 제2 분할IDT부(15b)는 공통 버스바(15d)에 접속되어 있는 측의 단부와는 반대측의 단부에 있어서, 제2 평형단자(5)에 접속되어 있다. 제1, 제3 분할IDT부(15a, 15c)는 한쪽 끝측에 있어서 공통 버스바(15d)에 접속되어 있고, 다른쪽 끝측은 각각 그라운드 전위에 접속되어 있다.

본 실시형태에서는 제1, 제3 IDT(11, 13)에 대하여 제4, 제6 IDT(14, 16)가 반전되어 있으며, 그로 인해 불평형단자(3)에서 제1 평형단자(4)로 흐르는 신호의 위상과 불평형단자(3)에서 제2 평형단자(5)로 흐르는 신호의 위상이 180도 다르게 되어 있다. 따라서 탄성파 필터장치(1)는 평형-불평형 변환 기능을 가진다.

나아가, 본 실시형태에 의하면 상기한 바와 같이 제2 IDT(12) 및 제5 IDT(15)가 각각 제1∼제3 분할IDT부(12a∼12c, 15a∼15c)를 가지며, 제1∼제3 분할IDT부를 직렬로 접속한 구조를 가지기 때문에, 불평형단자(3)측의 임피던스에 대하여 평형단자(4, 5)측의 임피던스를 12배로 하는 것이 가능하게 되어 있다.

즉, 출력 단자인 제1, 제2 평형단자(4, 5)측의 임피던스의 입력 단자로서의 불평형단자(3)측의 임피던스에 대한 비율인 임피던스비를 12로 할 수 있다. 따라서, 평형단자(4, 5)에 대하여 입력 임피던스가 600Ω 정도인 평형형 믹서 IC에 접 속한 경우, 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다. 또한, 제1 탄성파 필터부(7) 및 제2 탄성파 필터부(8)의 각각이 탄성파 전파방향 중앙에 대하여 양측의 구조가 좌우 대칭이기 때문에 통과대역 내에서의 리플(ripple)도 발생하기 어렵다. 이것을 구체적인 실시예에 근거하여 설명한다.

상기 압전기판상에 하기의 사양으로 제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8) 및 1포트형 탄성파 공진자(6)를 형성하여 탄성파 필터장치(1)를 제작하였다.

(제1, 제2 탄성파 필터부(7, 8)의 사양)

a)교차폭: 29.3λI, 또한 IDT의 전극지 피치(pitch)로 정해지는 파장을 λI로 하였다.

b)IDT(11, 13, 14, 16)의 전극지의 개수: 28개, 단 IDT와 이웃하는 측의 단부에서 5개의 전극지간의 전극지 피치는 나머지 부분의 전극지 피치보다 상대적으로 좁은 협(狹)피치 전극지부로 하였다.

c)IDT(12, 15)의 전극지의 개수: 27개, 단 IDT에 이웃하는 측의 단부에서 4개의 전극지가 형성되어 있는 부분은 협피치 전극지부로 하였다.

d)반사기(17a, 17b, 18a, 18b)의 전극지의 개수: 85개

금속화비(metallization ratio):0.67, 협피치 전극지부의 금속화비:0.65로 하였다.

e)전극 막두께: 0.086λI

또한, 제2 IDT(12) 및 제5 IDT(15)에서의 제1∼제3 분할IDT부의 전극지 개수는 제1 분할IDT부: 제2 분할IDT부: 제3 분할IDT부 = 7개:13개:7개로 하였다.

(1포트형 탄성파 공진자(6)의 사양)

전극지 교차폭: 24.8λI

IDT의 전극지의 개수: 221개

반사기의 전극지의 개수: 15개

금속화비: 0.70

전극 막두께: 0.089λI

상기한 바와 같이 하여 제작된 본 실시형태의 탄성파 필터장치(1)의 필터 특성을 도 2에, 임피던스 특성을 도 3(a) 및 (b)에 나타낸다.

도 2로부터 명확하듯이, 본 실시형태의 탄성파 필터장치에서는 통과대역 내에 스파이크(spike) 리플 등이 발생하지 않으며 양호한 밴드패스 필터특성이 얻어지고 있음을 알 수 있다.

또한, 도 3(a)에 불평형단자측의 임피던스 특성을 임피던스 스미스 차트로 나타내는 바와 같이, 또한 출력 단자로서의 평형단자(4, 5)측의 임피던스 특성을 임피던스 스미스 차트로 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 불평형단자(3)에서의 임피던스와 평형단자(4, 5)에서의 임피던스의 비가 1:12로 큼에도 불구하고, 임피던스가 거의 정합 상태로 되는 것을 알 수 있다. 즉, 임피던스 스미스 차트의 중심에 통과대역 내에서의 공진특성이 모여 있는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 실시형태에서는 제2, 제5 IDT(12, 15)를 3분할하고, 제1 분할IDT부∼제3 분할IDT부(12a∼12c, 15a∼15c)를 가지도록 구성함으로써 임피던스비가 매우 높을 뿐만 아니라 통과대역 내에서의 리플이 발생하기 어렵고, 또한 임피던스 매칭을 용이하게 도모하는 것이 가능하게 되어 있음을 알 수 있다.

실시예 1에서는, 평형단자의 임피던스가 600Ω인 예를 제시했지만, 쌍 수(number of pairs) 등의 변수를 조정함으로써 400∼1200Ω 정도인 임피던스의 탄성파 필터장치도 제작 가능하다.

또한 불평형단자와 평형단자의 상기 임피던스비를 높이는 구성으로서는, 도 11에 나타내는 비교예의 탄성파 필터장치(521)도 생각할 수 있다. 이 비교예의 탄성파 필터장치(521)에서는 불평형 신호 단자(523)와 제1, 제2 평형단자(524, 525)와 제1, 제2 탄성파 필터부(527, 528)가 형성되어 있다. 그리고 제1, 제2 탄성파 필터부(527, 528)는 각각 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성파 필터부이다. 제1 탄성파 필터부(527)는 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT(531∼533)를 가지며, 제2 탄성파 필터부는 제4∼제6 IDT(534∼536)를 가진다. 여기서는 제2 IDT(532) 및 제5 IDT(535)가 각각 제1, 제2 분할IDT부(532a, 532b, 535a, 535b)를 가지도록 구성되어 있다.

이러한 IDT를 2분할됨으로써 제1, 제2 분할IDT부가 형성된 IDT(532, 535)를 이용한 것을 제외하고는 상기 실시형태와 동일하게 구성된 비교예의 탄성파 필터장치에 대하여 감쇠량-주파수특성을 측정하였다. 또한, 탄성파 공진자(6) 및 반사기 등에 대해서는 상기 실시형태와 동일하게 구성하였지만, 도 11에서는 도시를 생략하고 있음을 지적해 둔다.

상기한 바와 같이 해서 측정된 비교예의 탄성파 필터장치(521)의 감쇠량-주파수특성을 도 12에 나타낸다. 도 12로부터 명확하듯이, 화살표(A, A)로 나타내는 스파이크 형상의 리플이 통과대역 내에 나타나고 있음을 알 수 있다.

이는 비교예의 탄성파 필터장치(521)에서는, 제1 탄성파 필터부(527) 및 제2 탄성파 필터부(528)가 각각의 중심에 대하여 좌우 비대칭으로 되어 있는 때문에 스파이크 형상 리플이 크게 나타나고 있는 것에 따른다고 생각된다.

이에 반해, 상기 실시형태의 탄성파 필터장치(1)에서는 도 2로부터도 명확하듯이, 통과대역 내에 스파이크 형상 리플이 나타나지 않고 있음을 알 수 있다. 이는 제2 IDT(12) 및 제5 IDT(15)가 각각 제1∼제3 분할IDT부를 가지도록 구성되어 있으며, 대칭성이 높아져 있는 것에 따른다고 생각된다.

도 4는 제2 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구성을 나타내는 모식적 평면도이다. 제2 실시형태의 탄성파 필터장치(21)는 제1 탄성파 필터장치(1)의 변형예에 상당한다. 따라서, 다른 점만을 설명함으로써, 제1 실시형태의 탄성파 필터장치(1)의 설명을 원용함으로 인해 제2 실시형태의 탄성파 필터장치(21)의 설명을 간략화하기로 한다.

탄성파 필터장치(21)에서는 탄성파 공진자(6)에 제1, 제2 탄성파 필터부(27, 28)가 접속되어 있다. 제1, 제2 탄성파 필터부(27, 28)는 각각 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT(31∼33) 및 제4∼제6 IDT(34∼36)를 가진다.

여기서는 제1 탄성파 필터부(27)의 중앙에 배치되어 있는 제2 IDT(32)가 제1 ∼제3 분할IDT부(32a∼32c)를 가지며, 또한 제1 공통 버스바(32d)에 의해 공통으로 접속되어 있다.

또한, 양측에 위치하고 있는 제1, 제3 분할IDT부(32a, 32c)의 공통 버스 바(32d)에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 공통접속되어 제1 평형단자(4)에 접속되어 있다. 중앙의 제2 분할IDT부(32b)의 공통 버스바(32d)에 접속되어 있는 측과는 반대측의 단부가 그라운드 전위에 접속되어 있다.

마찬가지로 제2 탄성파 필터부(28)에서도, 제4∼제6 IDT(34∼36) 중, 중앙에 위치하고 있는 제5 IDT(35)가 제1∼제3 분할IDT부(35a∼35c)와 제2 공통 버스바(35d)를 가진다. 제1, 제3 분할IDT부(35a, 35c)의 공통 버스바(35d)에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 제2 평형단자(5)에 접속되어 있고, 중앙에 위치하고 있는 제2 분할IDT부(35b)의 공통 버스바(35d)에 접속되어 있는 측과는 반대측의 단부가 그라운드 전위에 접속되어 있다.

불평형단자(3)에서 제1 평형단자(4)로 흐르는 신호의 위상과, 불평형단자(3)에서 제2 평형단자(5)로 흐르는 신호의 위상이 180도 다르도록 제1∼제6 IDT(31∼36)가 구성되어 있다.

따라서, 평형-불평형 변환 기능을 가지며, 또한 제1 실시형태의 경우와 마찬가지로 불평형단자(3)측의 임피던스가 50Ω인 경우, 평형단자(4, 5)측의 임피던스를 400∼1200Ω 정도로 할 수 있다. 나아가, 본 실시형태에서도 제1 탄성파 필터부(27) 및 제2 탄성파 필터부(28)의 각각에서 대칭성이 높아져 있기 때문에 통과대역 내에서 소망하지 않는 스파이크 형상 리플이 발생하기 어렵다.

도 5는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.

제3 실시형태의 탄성파 필터장치(41)에서는 제1 실시형태와 마찬가지로 압전 기판상에 도시한 전극구조를 형성함으로써, 종결합 공진자형의 제1, 제2 탄성파 필터부를 가지는 탄성 표면파 필터장치가 구성되어 있다.

본 실시형태의 탄성파 필터장치(41)는 불평형단자(3)와 제1, 제2 평형단자(4, 5)를 가지며, 불평형단자(3)에 제1 실시형태와 마찬가지로 1포트형 탄성파 공진자(6)가 접속되어 있다. 불평형단자(3)에는 이 1포트형 탄성파 공진자(6)를 통해, 3IDT형의 종결합 공진자형인 제1, 제2 탄성파 필터부(47, 48)가 접속되어 있다.

제1 탄성파 필터부(47)는 탄성파 전파방향으로 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT(51∼53)를 가진다. IDT(51, 53)는 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부(51a, 5lb, 53a, 53b)를 가진다. 제1 IDT(51)는 분할IDT부(51a, 5lb)의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 공통 버스바(51c)를 가진다. 마찬가지로 제3 IDT(53)는 공통 버스바(53c)를 가진다. 제2 IDT(52)의 한쪽 끝이 1포트형 탄성파 공진자(6)를 통해 불평형단자(3)에 접속되어 있다. IDT(52)의 다른쪽 끝은 그라운드 전위에 접속되어 있다.

제1 IDT(51)에 있어서는 제1, 제2 분할IDT부(51a, 5lb)는 공통 버스바(51c)에 의해 직렬로 접속되어 있다. 마찬가지로, 제3 IDT(53)에서도 제1, 제2 분할IDT부(53a, 53b)가 공통 버스바(53c)에 의해 직렬로 접속되어 있다. 여기서는 탄성파 전파방향 양측에 위치하는 제1 분할IDT부(51a)의 다른쪽 끝과, 제2 분할IDT부(53b)의 다른쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자(4)에 접속되어 있다. 또한, 상대적으로 안쪽에 위치하는 제2 분할IDT부(5lb)의 다른쪽 끝과, 제1 분할IDT부(53a)의 다른쪽 끝이 그라운드 전위에 접속되어 있다.

제2 탄성파 필터부(48)에서도, 중앙에 위치하고 있는 제5 IDT(55)의 한쪽 끝이 1포트형 탄성파 공진자(6)를 통해 불평형단자(3)에 접속되어 있고, 다른쪽 끝이 그라운드 전위에 접속되어 있다. 그리고 제4 IDT(54)에서는 공통 버스바(54c)에 의해 제1, 제2 분할IDT부(54a, 54b)가 직렬로 접속되어 있다. 분할IDT부(54a)의 공통 버스바(54c)에 접속되어 있는 측과는 반대측의 단부와, IDT(56)의 제2 분할IDT부(56b)의 공통 버스바(56c)에 접속되어 있는 측과는 반대측의 단부는 공통접속되어 제2 평형단자(5)에 접속되어 있다. 또한, 제2 탄성파 필터부(48)에서 상대적으로 중앙측에 위치하고 있는 분할IDT부인 제2 분할IDT부(54b)의 다른쪽 끝은 그라운드 전위에 접속되어 있고, 제1 분할IDT부(56a)의 다른쪽 끝도 그라운드 전위에 접속되어 있다.

제1 탄성파 필터부(47)에서는 제1∼제3 IDT(51∼53)가 형성되어 있는 부분의 탄성파 전파방향의 양측에 반사기(57a, 57b)가 배치되어 있다. 마찬가지로, 제2 탄성파 필터부(48)에서도 반사기(58a, 58b)가 형성되어 있다.

본 실시형태에 있어서도, 불평형단자(3)에서 제1 평형단자(4)로의 신호의 위상과, 불평형단자(3)에서 제2 평형단자(5)로 흐르는 신호의 위상이 180도 다르도록 제1∼제6 IDT(51∼56)가 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 IDT(52)에 대하여 제5 IDT(55)의 위상이 반전되어 있으며, 그로 인해 평형-불평형 변환 기능이 실현되어 있다.

또한, 상기한 바와 같이 불평형단자(3)에 병렬로 제1, 제2 탄성파 필터 부(47, 48)가 접속되어 있고, 각 탄성파 필터부(47, 48)는 탄성파 전파방향 양측에 위치하는 제1, 제3 IDT(51, 53) 및 제4, 제6 IDT(54, 56)를 제1, 제2 분할IDT부(51a, 51b, 53a, 53b, 54a, 54b, 56a, 56b)를 직렬로 접속한 구조를 가지도록 형성되어 있고, 제1 IDT(51)의 제1 분할IDT부(51a)와 제3 IDT(53)의 제2 분할IDT부(53b)의 각 다른쪽 끝을 공통접속하여 제1 평형단자(4)에, 제4 IDT(54)의 제1 분할IDT부(54a)와 제6 IDT(56)의 제2 분할IDT부(56b)의 각 다른쪽 끝을 공통접속하여 제2 평형단자(5)에 접속하고 있다. 따라서, 불평형단자(3)측의 임피던스를 50Ω로 했을 때, 평형단자(4, 5)에서의 임피던스를 400∼1200Ω로 하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한 본 실시형태에서도, 제1 탄성파 필터부(47) 및 제2 탄성파 필터부(48) 각각에서 대칭성이 높아져 있으므로, 통과대역 내에서 소망하지 않는 리플이 발생하기 어렵다. 한편, 제3 실시형태에서도 1포트형 탄성파 공진자(6)는 반드시 형성하지 않아도 된다. 또한 1포트형 탄성파 공진자(6)에서의 반사기(6b, 6c)는 형성하지 않아도 된다.

도 6은 본 제4 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 제4 실시형태의 탄성파 필터장치(61)는 제3 실시형태의 탄성파 필터장치(41)의 변형예에 상당한다. 따라서, 다른 부분만을 설명하고 기타 부분에 대해서는 제3 실시형태의 설명을 원용하기로 한다.

제4 실시형태의 탄성파 필터장치(61)에서는 제1, 제2 탄성파 필터부(67, 68)가 제1, 제2 탄성파 필터부(47, 48)를 대신하여 형성되어 있다.

제1, 제2 탄성파 필터부(67, 68)는 각각 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성파 필터부이다. 제1 탄성파 필터부(67)는 탄성파 전파방향을 따라 배치된 제1∼제3 IDT(71∼73)를 가진다. IDT(71∼73)가 형성되어 있는 부분의 탄성파 전파방향 양측에 반사기(77a, 77b)가 배치되어 있다.

본 실시형태에서도 제1 IDT(71)와 제3 IDT(73)가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부(71a, 7lb, 73a, 73b)를 가진다. 본 실시형태에서, 제1 평형단자(4)에 접속되어 있는 부분은 중앙에 위치하고 있는 제2 IDT(72)에 가까운 측의 분할IDT부이다. 즉, 제1 IDT(71)의 제2 분할IDT부(7lb)와 제3 IDT(73)의 제1 분할IDT부(73a)가 공통접속되어 제1 평형단자(4)에 접속되어 있다. 그리고 탄성파 전파방향 외측에 위치하고 있는 분할IDT부, 즉 제1 IDT부(71)의 제1 분할IDT부(71a)의 다른쪽 끝이 그라운드 전위에, 한쪽 끝이 공통 버스바(71c)에 접속되어 있다. 제3 IDT(73)에서도 마찬가지로, 탄성파 전파방향 외측에 위치하고 있는 제2 분할IDT부(73b)의 다른쪽 끝이 그라운드 전위에, 한쪽 끝이 공통 버스바(73c)에 접속되어 있다.

마찬가지로, 제2 탄성파 필터부(68)에서도 제1∼제3 IDT(74∼76)와 반사기(78a, 78b)가 형성되어 있고, 제4, 제6 IDT(74, 76)가 각각 제1, 제2 분할IDT부(74a, 74b, 76a, 76b)를 가진다. 그리고 안쪽에 위치하고 있는 제4 IDT(74)의 제2 분할IDT부(74b)와 제6 IDT(72)의 제1 분할IDT부(76a)의 다른쪽 끝이 공통접속되어 제2 평형단자(5)에 접속되어 있고, 각 한쪽 끝이 공통 버스바(74c, 76c)에 접속되어 있다. 그리고 탄성파 전파방향 외측에 위치하고 있는 제1 분할IDT부(74d) 및 제2 분할IDT부(76b)의 다른쪽 끝이 그라운드 전위에 접속되어 있고, 각 한쪽 끝이 공통 버스바(74c, 76c)에 접속되어 있다.

따라서, 본 실시형태에 있어서 제3 실시형태와 마찬가지로 제1, 제2 탄성파 필터부(67, 68)의 각각에서 좌우 대칭으로 되어 있기 때문에, 통과대역 내에서 소망하지 않는 스파이크 형상 리플이 발생하기 어렵다. 나아가, 불평형단자의 임피던스를 50Ω으로 했을 경우, 평형단자(4, 5)측의 임피던스를 400∼1200Ω로 하는 것이 가능하게 되어 있다.

한편, 도 7의 탄성파 필터장치(81)는 제3 실시형태의 탄성파 필터장치(41)의 변형예에 상당한다. 탄성파 필터장치(81)에서는 제1∼제3 IDT(51∼53)의 탄성파 전파방향 양측에 제8, 제9 IDT(82, 83)이 더 형성되어 있는 것, 제2 탄성파 필터부에 있어서, 제4∼제6 IDT(54∼56)의 탄성파 전파방향 양측에 제9, 제10 IDT(84, 85)가 형성되어 있는 것을 제외하고는 제3 실시형태의 탄성파 필터장치(41)와 동일하게 구성되어 있다. 여기서는 제7, 제8 IDT(82, 83)의 각 한쪽 끝이 제2 IDT(52)의 한쪽 끝과 공통접속되어 불평형단자(3)에 접속되어 있다. 제7, 제8 IDT(82, 83)의 다른쪽 끝은 그라운드 전위에 접속되어 있다. 마찬가지로, 제2 탄성파 필터부측에서도 제9, 제10 IDT(84, 85)의 각 한쪽 끝이 제5 IDT(55)의 한쪽 끝과 공통접속되어 불평형단자(3)에 접속되어 있고, IDT(84, 85)의 다른쪽 끝이 그라운드 전위에 접속되어 있다.

이와 같이, 제3 실시형태의 탄성파 필터장치(41)의 제1∼제3 IDT(51∼53) 및 제4∼제6 IDT(54∼56)에 각각 2개의 IDT를 더 추가하여, 5IDT형의 종결합 공진자형 의 탄성파 필터부로 제1, 제2 탄성파 필터부를 형성해도 된다.

도 8은 제4 실시형태의 탄성파 필터장치(61)의 변형예에 상당하는 탄성파 필터장치를 나타내는 모식적 평면도이다. 본 실시형태의 탄성파 필터장치(91)에서는, 도 7에 나타내는 탄성파 필터장치(81)와 마찬가지로, 제1 탄성파 필터부에 있어서 제7, 제8 IDT(92, 93)가 형성되어 있고, 제2 탄성파 필터부에 있어서 제9, 제10 IDT(94, 95)가 형성되어 있다. 제7, 제8 IDT(92, 93)의 한쪽 끝이 제2 IDT(72)의 한쪽 끝과 공통접속되어 불평형단자(3)에 접속되어 있고, 제2 탄성파 필터부측에서의 제9, 제10 IDT(94, 95)의 한쪽 끝이 제5 IDT(75)의 한쪽 끝과 공통접속되어 불평형단자(3)에 접속되어 있다.

이와 같이, 제4 실시형태의 탄성파 필터장치(61)에서도 제1, 제2 탄성파 필터부를 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성파 필터부로 구성해도 된다.

또한, 상기 탄성 표면파 필터장치에 이용한 압전기판에 대해서는 40±5°Y컷트 X전파 LiTaO₃ 기판에 한하지 않고, 다른 결정 방향의 LiTaO₃ 기판을 이용해도 되고, 또한 64°∼72°Y컷트 X전파의 LiNbO₃ 기판이나, 41°Y컷트 X전파의 LiNbO₃ 기판 등의 다양한 결정 방향의 LiNbO₃ 기판 등을 이용해도 된다.

또한, 상술한 제1∼제4 실시형태 및 각 변형예에서는 압전기판상에 도시한 전극구조를 형성하여 이루어지는 탄성 표면파 필터장치에 대하여 설명했지만, 본 발명은 압전체와 유전체의 계면에 상술한 전극구조를 형성하여 이루어지는 탄성 경계파 필터장치이어도 된다. 즉, 본 발명의 탄성파 필터장치는 탄성 표면파 필터장 치뿐만 아니라 탄성 경계파 필터장치에도 적용할 수 있으며, 탄성파란, 탄성 표면파뿐만 아니라 탄성 경계파 등의 다른 탄성파도 포함하는 것으로 한다.

본 발명에 따른 탄성파 필터장치는 다양한 대역 필터로서 이용되지만, 예를 들면 휴대전화기의 RF단의 듀플렉서로서 바람직하게 이용된다. 도 9는 본 발명의 기타 실시형태로서의 듀플렉서의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 듀플렉서(101)는 안테나 단자(102)를 가진다. 그리고 안테나 단자(102)에 제1 실시형태의 탄성파 필터장치(1)가 접속되어 있다. 즉, 탄성파 필터장치(1)의 불평형단자가 안테나 단자(102)에 접속되어 있다.

이 탄성파 필터장치(1)는 듀플렉서(101)에서 수신측 대역 필터로서 이용된다. 그리고 탄성파 필터장치(1)의 제1, 제2 평형단자(4, 5)는 다음 단에 접속되는 평형형 믹서 IC 등에 접속된다.

한편, 안테나 단자(102)에는 송신측 대역 필터(103)도 접속되어 있다. 송신측 대역 필터(103)는 래더형 회로 구성을 가지는 탄성파 필터장치로서, 복수의 직렬 암(arm) 공진자(Sl∼S3) 및 병렬 암 공진자(Pl, P2)를 가진다. 송신측 대역 필터(103)는 한쪽 끝이 상기한 바와 같이 안테나 단자(102)에 접속되어 있고, 다른쪽 끝이 송신 단자(104)로 되어 있다.

Claims

불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서,

탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제2 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와,

상기 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제5 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고,

상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제1, 제3 IDT의 한쪽 끝과, 상기 제2 탄성파 필터부의 제4, 제6 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있고,

상기 제1∼제3 IDT 및 제4∼제6 IDT는 상기 불평형단자에서 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과, 상기 불평형단자에서 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 구성되어 있으며,

상기 제2 IDT는 제1∼제3 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제1 공통 버스바를 가지며, 제2 분할IDT부의 다른쪽 끝은 제1 평형단자에 접속되어 있고, 제1, 제3 분할IDT부의 각 다른쪽 끝은 어스 단자에 접속되어 있으며,

상기 제5 IDT는 제1∼제3 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제2 공통 버스바를 가지며, 제2 분할IDT부의 다른쪽 끝은 제2 평형단자에 접속되어 있고, 제1, 제3 분할IDT부의 각 다른쪽 끝은 어스 단자에 접속되어 있는 것을 특징으 로 하는 탄성파 필터장치.
불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서,

탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제2 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와,

상기 탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제5 IDT가, 탄성파 전파방향을 따라 3분할됨으로써 형성된 제1∼제3 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고,

상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제1, 제3 IDT의 한쪽 끝과, 상기 제2 탄성파 필터부의 제4, 제6 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있고,

상기 제1∼제3 IDT 및 제4∼제6 IDT는 상기 불평형단자에서 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과, 상기 불평형단자에서 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 구성되어 있으며,

상기 제2 IDT는 제1∼제3 분할IDT부를 공통접속하고 있는 제1 공통 버스바를 가지며, 상기 제2 IDT의 상기 제1, 제3 분할IDT부의 제1 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부(端部)가 제1 평형단자에 접속되어 있고, 제2 분할IDT부의 제1 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 어스 단자에 접속되어 있으며,

상기 제5 IDT는 제1∼제3 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제2 공통 버스바를 가지며, 상기 제5 IDT의 제1, 제3 분할IDT부의 제2 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 제2 평형단자에 접속되어 있고, 제2 분할IDT부의 제1 공통 버스바에 접속되어 있는 측과 반대측의 단부가 어스 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서,

탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제1, 제3 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와,

탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제4, 제6 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고,

상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT의 한쪽 끝과, 상기 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있고,

상기 제1, 제3, 제4, 제6 IDT는 제1, 제2 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제1∼제4 공통 버스바를 가지며,

상기 제1 IDT의 제1 분할IDT부 및 상기 제3 IDT의 제2 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자에 접속되어 있고, 상기 제4 IDT의 제1분할IDT부 및 제6 IDT의 제2 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제2 평형단자에 접속되어 있으며,

제1 IDT의 제2 분할IDT부, 제3 IDT의 제1 분할IDT부, 제4 IDT의 제2 분할IDT부, 제6 IDT의 제1 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 어스 단자에 접속되어 있고,

상기 불평형단자에서 상기 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과, 상기 불평형단자에서 상기 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 상기 제1∼제6 IDT가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
불평형단자와 제1, 제2 평형단자를 가지는 밸런스형 탄성파 필터장치로서,

탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제1∼제3 IDT를 가지며, 제1, 제3 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제1 탄성파 필터부와,

탄성파 전파방향을 따라 순서대로 배치된 제4∼제6 IDT를 가지며, 제4, 제6 IDT가 각각 탄성파 전파방향을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할IDT부를 가지는 제2 탄성파 필터부를 포함하고,

상기 불평형단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 제2 IDT의 한쪽 끝과, 상기 제2 탄성파 필터부의 제5 IDT의 한쪽 끝이 접속되어 있고,

상기 제1, 제3, 제4, 제6 IDT는 제1, 제2 분할IDT부의 각 한쪽 끝을 공통접속하고 있는 제1∼제4 공통 버스바를 가지며,

상기 제1 IDT의 제2 분할IDT부 및 상기 제3 IDT의 제1 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제1 평형단자에 접속되어 있고, 상기 제4 IDT의 제2 분할IDT부 및 제6 IDT의 제1 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 공통접속되어 제2 평형단자에 접 속되어 있으며,

제1 IDT의 제1 분할IDT부, 제3 IDT의 제2 분할IDT부, 제4 IDT의 제1 분할IDT부, 제6 IDT의 제2 분할IDT부의 각 다른쪽 끝이 어스 단자에 접속되어 있고,

상기 불평형단자에서 상기 제1 평형단자로 전송하는 신호의 위상과, 상기 불평형단자에서 상기 제2 평형단자로 전송하는 신호의 위상이 180도 다르도록 상기 제1∼제6 IDT가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 제1∼제3 IDT가 형성되어 있는 영역의 탄성파 전파방향 양측에 형성된 제7, 제8 IDT와, 상기 제4∼제6 IDT가 형성되어 있는 영역의 탄성파 전파방향 양측에 형성된 제9, 제10 IDT를 더 포함하고, 제7, 제8 IDT 및 제9, 제10 IDT의 각 한쪽 끝이 상기 불평형 신호 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 탄성파 필터장치를 수신측 필터로서 이용하고, 래더(ladder)형 회로구성의 필터를 송신측 필터로서 이용한 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
제5항에 기재된 탄성파 필터장치를 수신측 필터로서 이용하고, 래더형 회로구성의 필터를 송신측 필터로서 이용한 것을 특징으로 하는 듀플렉서.